Насосы

Содержание

Слайд 2

Мощность, сообщаемая насосом жидкости Nпол, называется полезной. При известных Q и

Мощность, сообщаемая насосом жидкости Nпол, называется полезной. При известных Q и

H она может быть найдена из выражения (1)

Эффективная, или затрачиваемая мощность (Nэф) – это мощность, потребляемая насосом при перекачивании жидкости, она может быть измерена на приводном, валу насоса.
Коэффициент полезного действия

Слайд 3

где ηг – гидравлический коэффициент полезного действия, учитывает гидравлические потери энергии,

где ηг – гидравлический коэффициент полезного действия, учитывает гидравлические потери энергии,

связанные с течением жидкости внутри проточной части насоса (в клапанах поршневых насосов, в межлопаточных каналах центробежного насоса и т. п.);
ηоб – объемный коэффициент полезного действия, учитывает потери энергии, вызванные внутренними и внешними утечками жидкости;
ηмех – механический коэффициент полезного действия, учитывает прочие потери энергии в насосе (трение в уплотнении, трение поршня о поверхность цилиндра в поршневом насосе, гидравлические потери в жидкости, находящейся между дисками колеса и корпусом центробежного насоса и т. п.).
Слайд 4

Всасывающая способность характеризуется максимально допустимой высотой установки насоса над уровнем жидкости

Всасывающая способность характеризуется максимально допустимой высотой установки насоса над уровнем жидкости

в емкости, из которой она всасывается.

Классификация насосов

По принципу действия насосы делится на две основные группы:
1. Лопастные насосы, принцип действия которых основан на создании центробежных полей давлений или других динамических эффектов (центробежный насос, вихревой насос, осевой насос и т. п.).
2. Объемные насосы, в основе действия которых лежит принцип перемещения строго определенных порций жидкости (поршневой насос, шестеренный насос и др.).
Кроме насосов, относящихся к двум названным основным группам, в промышленности также находят применение струйные и газлифтные насосы

Слайд 5

Слайд 6

Ориентировочная область применения насосов: 1 – поршневые; 2 – центробежные; 3 – осевые

Ориентировочная область применения насосов:
1 – поршневые; 2 – центробежные;
3

– осевые
Слайд 7

Насос, включенный в сеть: 1 – сеть; 2 – насос

Насос, включенный в сеть:
1 – сеть; 2 – насос

Слайд 8

График совместной работы насоса и сети: 1 – характеристика сети; 2 – характеристика насоса

График совместной работы насоса и сети:
1 – характеристика сети; 2

– характеристика насоса
Слайд 9

Слайд 10

Схема центробежного насоса: 1 – всасывающий штуцер; 2 – сальник; 3

Схема центробежного насоса:
1 – всасывающий штуцер; 2 – сальник; 3 – корпус с каналом; 4 –

рабочее колесо; 5 – вал; 6 –лопасти рабочего колеса; 7 – нагнетательный штуцер
Слайд 11

Рабочее колесо центробежного насоса

Рабочее колесо центробежного насоса

Слайд 12

Типы рабочих колес Рабочее колесо центробежного насоса: а -полузакрытого типа; б-

Типы рабочих колес

Рабочее колесо центробежного насоса:
а -полузакрытого типа; б-

закрытого типа;
в -с двухсторонним всасыванием
Слайд 13

Схема центробежной машины: 1 – подвод конфузорногo типа; 2 – рабочее

Схема центробежной машины:
1 – подвод конфузорногo типа; 2 – рабочее

колесо;
3 – спиральный отвод; 4 – приводной вал;
А – зона возможной кавитaции
Слайд 14

Лопаточный отвод центробежной машины

Лопаточный отвод центробежной машины

Слайд 15

Распределение осевых давлений по наружным поверхностям колеса центробежной машины: 1 –

Распределение осевых давлений по наружным поверхностям колеса центробежной машины:
1 –

уплотнение колеса; 2, 3 – зазоры
Слайд 16

Способы компенсации осевой силы в центробежных насосах: а) колесо с двусторон-ним

Способы компенсации осевой силы в центробежных насосах:
а) колесо с двусторон-ним

входом жидкости;
б) колесо с переточ-ными отверстиями и ложной ступицей;
в) колесо с импелле-ром;
г) эпюра давлений для колеса с импеллером;
1 – уплоrnение колеса; 2 –ложная ступица; 3 – переточные отверстия; 4 – лопасти импел-лера
Слайд 17

Классификация центробежных насосов По числу ступеней различают насосы одноступенчатые и многоступенчатые,

Классификация центробежных насосов

По числу ступеней различают насосы одноступенчатые и многоступенчатые,

в которых жидкость последовательно проходит через несколько центробежных колес.
Слайд 18

Слайд 19

Коэффициент быстроходности практически однозначно связан с отношением геометрических размеров рабочего колеса:

Коэффициент быстроходности практически однозначно связан с отношением геометрических размеров рабочего колеса:


Слайд 20

Основное уравнение идеального центробежного насоса (уравнение Эйлера) Идеальный насос: 1) перекачиваемая

Основное уравнение идеального центробежного насоса (уравнение Эйлера)

Идеальный насос:
1) перекачиваемая жидкость

идеальная (вязкость ν = 0);
2) толщина лопаток δ = 0
3) число лопаток z =∞
Слайд 21

Планы скоростей: а) при входе жидкости в колесо; б) при выходе жидкости из колеса

Планы скоростей:
а) при входе жидкости в колесо;
б) при выходе

жидкости из колеса
Слайд 22

Слайд 23

Поскольку α1 = 90°, то u1 = u1r где u2r –

Поскольку α1 = 90°, то u1 = u1r

где u2r –

проекция u2 на радиальное направление; u2отн – скорость жидкости относительно лопаток колеса; β2 – угол образуемый линией лопатки в месте се пересечения с внешней окружностью колеса, или угол между u2 и u2пер = ωr2 – скорость переносного движения, или окружная скорость вращения колеса
Слайд 24

ηт = 1

ηт = 1

Слайд 25

Выбор оптимальных углов β1 и β2 Центробежный насос проектируется для перекачивания

Выбор оптимальных углов β1 и β2

Центробежный насос проектируется для перекачивания

жидкости в количестве Qопт

При известном значении Qопт. угол β1 выбирается так, чтобы обеспечить условие безударного входа жидкости на лопатки, т. е. равенство скоростей до и после входа жидкости на лопасти

Слайд 26

Слайд 27

Профиль межлопаточного канала колеса конструируется таким образом, чтобы составляющая ur оставалась

Профиль межлопаточного канала колеса конструируется таким образом, чтобы составляющая ur оставалась

постоянной величиной, т. е. u1r= u2r. ( с увеличением D b уменьшается). Тогда
Слайд 28

С учетом плана скоростей и соотношения u2τ=u2cosα2 окончательно получим

С учетом плана скоростей и соотношения u2τ=u2cosα2 окончательно получим

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Q = (πD2 – zδ2)b2u2rηоб = πD2b2u2rk2ηоб k2=1— zδ2/πD2 Рабочие характеристики центробежного насоса

Q = (πD2 – zδ2)b2u2rηоб = πD2b2u2rk2ηоб

k2=1— zδ2/πD2

Рабочие характеристики

центробежного насоса
Слайд 34

При перекачивании вязкой жидкости в проточной части колеса возникают гидравлические потери

При перекачивании вязкой жидкости в проточной части колеса возникают гидравлические

потери по длине hl, которые примерно пропорциональны Q2
При отсутствии подкрутки жидкости на входе в колесо α1= 90°, и только при строго определенном расходе жидкости Qопт для заданной геометрии колеса реализуется строго радиальный вход жидкости
При Q > Qопт или Q < Qопт при входе в межлопаточный канал жидкость резко изменяет направление, т. е. при Q ≠ Qопт возникают потери из-за внезапного поворота
Слайд 35

hм ~ (Q – Qопт)2 hl ~ Q 2 Q=Qтk2—Qут

hм ~ (Q – Qопт)2

hl ~ Q 2

Q=Qтk2—Qут

Слайд 36

Универсальная характеристика центробежного насоса

Универсальная характеристика центробежного насоса

Слайд 37

Слайд 38

ns ≈ 20kн

ns ≈ 20kн

Слайд 39

Формулы пропорциональности Эти формулы отражают характер изменения основных параметров работы насоса

Формулы пропорциональности

Эти формулы отражают характер изменения основных параметров работы насоса (Q,

Н, Nэф) при изменении частоты вращения n при условии сохранения гидродинамического подобия течения жидкости внутри рабочего колеса. т. е. при η = const. Это условие эквивалентно сохранение значения Q и H при изменении n

0,8< n/n1< 1,25

Слайд 40

Работа насоса на сеть. Способы регулирования производительности насоса

Работа насоса на сеть. Способы регулирования производительности насоса

Слайд 41

Слайд 42

Слайд 43

Если Qс/Qн > Нс/Нн, то выгоднее применять способ байпассирования

Если Qс/Qн > Нс/Нн, то выгоднее применять способ байпассирования

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Слайд 48

ВИХРЕВОЙ НАСОС

ВИХРЕВОЙ НАСОС

Слайд 49

Слайд 50

Слайд 51

Поскольку Hполн – hw = Н ; υвс=υнагн и

Поскольку Hполн – hw = Н ; υвс=υнагн и

Слайд 52

Слайд 53

Слайд 54

ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

Слайд 55

При L/R>5 ⇒ L – Lcosβ = 0 q, Q qmax Q

При L/R>5 ⇒ L – Lcosβ = 0

q, Q

qmax

Q

Слайд 56

q, Q q, Q Q Q

q, Q

q, Q

Q

Q

Слайд 57

Слайд 58

Слайд 59

Численное значение угла ϕ1 определяется из условия Q=q После интегрирования и

Численное значение угла ϕ1 определяется из условия Q=q

После интегрирования и

вычислений получим ∆Vж= 0,55SL, и объем газа в колпаке
Слайд 60

Рабочая характеристика поршневого насоса Работа насоса объемноrо типа на сеть: 1

Рабочая характеристика поршневого насоса

Работа насоса объемноrо типа на сеть:
1

– идеальная характеристика насоса; 2 – реальная характеристика насоса; 3 – исходная характеристика сети; 4 – характеристика сети с дросселем; 5 – насос; 6 – предохранительный клапан; 7 – байпасная линия; 8 – байпасный регyлятор расхода; 9 – дроссель
Слайд 61

Слайд 62

Слайд 63

Схема мембранного насоса 1 – цилиндр; 2 – плунжер; 3 –

Схема мембранного насоса

1 – цилиндр; 2 – плунжер; 3 – мембрана;

4 – всасывающий клапан; 5 – нагнетательный клапан

Схема шестерёнчатого насоса